紅外線濃度分析工作原理是基於不同的氣體有選擇的吸收一定波長的紅外線這一性質，氣體分子對紅外線的吸收是由於分子本身特定頻率一致時，這種分子才能吸收紅外光譜輻射能。我國生產的紅外線氣體分儀光源採用鎳鉻絲，供給恆定電流使溫度升到700～900。C，發出2～7μm波長內的紅外線,對稱的雙原子氣體和單原子氣體（如O2、H2、Ar）不吸收2～7μm範圍內的紅外輻射能；而CO2、CO、NH3、H2O等在這個波長範圍內有很強的吸收帶（如CO24.25μm、CO4.25μm、NH3、6.15μm、H2O、2.67μm）。CO2紅外線濃度分析儀就是利用CO22～7μm波段內有強的吸收帶性質來工作的。
紅外線通過CO2氣體時，出射光強與入射光強服從朗伯----貝爾定律，其公式為：
從式（1）可以看出，K對某種待測組分說時為常數，當I0和L一定時，I就是C的單值函數。這樣檢測出通過氣體介質后的光強度也就檢測出濃度大小。從式中看，I隨待組分濃度的增加而以指數規律下降，是非線性關係，對儀錶的刻度帶來一定的誤差。紅外線氣體分析儀要做到非線性處理有兩種方法；一種是根據待測氣體濃度的範圍，選擇測量氣室的長度L，當C·L值很小時，透射光強度和濃度C之間進入圖１的近似線性區，實現線性。另一種方法在分析儀的電路部分採用線性校正網路，使輸出和濃度成線性關係。
